close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Матвеев С. М. История и основные концепции биологии и экологии (практические работы)

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Воронежская государственная лесотехническая академия»
История и основные концепции биологии и экологии
Методические указания к практическим занятиям
по направлениям подготовки магистров
250100.68 – Лесное дело,
250700.68 – Ландшафтная архитектура
Воронеж 2014
2
УДК 93*57.01
Матвеев, С.М. История и основные концепции биологии и экологии
[Электронный ресурс] : методические указания к практическим занятиям
для студентов по направлениям подготовки магистров 250100.68 – Лесное
дело, 250700.68 – Ландшафтная архитектура / С.М. Матвеев; М-во
образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» – Воронеж, 2014. – 24 с.
Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВПО
«ВГЛТА» (протокол № от
2014 г.)
Рецензент канд. геогр. наук, доц. кафедры геоэкологии и мониторинга
окружающей среды Воронежского государственного университета Ю.А.
Нестеров
Ответственный редактор д-р биол. наук, проф. С.М. Матвеев
© Матвеев С.М., 2014
© ФГБОУ ВПО «Воронежская
государственная лесотехническая
академия», 2014
3
ВВЕДЕНИЕ
Практические занятия занимают существенное место в подготовке
студента магистратуры к профессиональной деятельности. Практическое
занятие - это занятие, проводимое под руководством преподавателя в
учебной аудитории, направленное на углубление научно-теоретических
знаний и овладение определенными методами самостоятельной работы.
Логическая связь лекций и практических занятий заключается в том, что
информация, полученная на лекции, в процессе самостоятельной работы на
практическом занятии осмысливается и перерабатывается, при помощи
преподавателя анализируется до мельчайших подробностей, после чего
прочно усваивается.
Перед практическим занятием следует изучить конспект лекции и
рекомендованную преподавателем литературу, обращая внимание на
практическое применение теории. Практические занятия предполагают
наряду с направляющей ролью преподавателя интенсивную самостоятельную
работу студента и потому тесно связаны как с лекционным курсом, так и с
самостоятельными занятиями студентов.
1 СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. Структура дисциплины, организация изучения дисциплины.
Структура дисциплины, организация изучения дисциплины, сроки.
Требования к содержанию и оформлению рефератов. Возможные темы
рефератов.
Раздел 2. Что изучает биология? Зарождение биологии.
1. Задачи и цели курса "История биологии и экологии", понятие
биологии, дифференциация биологических наук, общие проблемы
историографии биологической науки.
2. Некоторые основные обобщения и наиболее заметные успехи
биологии.
3. Древняя биология: античные представления о живой природе,
Древний Рим (биология в начале нашей эры).
4. Биология в Средневековье (4-14 вв. н.э.), эпоха Возрождения (15
век).
Раздел 3. Рождение современной биологии.
4
1. Успехи биологических наук в 16-17 вв. (зарождение систематики,
физиологии растений и животных, микроскописты).
2. Биология в 18 веке: систематика, эмбриология, зарождение
эволюционных идей.
3. Формирование биологии как комплексной науки в первой половине
19 века.
Раздел 4. Теория эволюции органического мира – одна из великих
объединяющих концепции биологии.
1. Понятие эволюции. Структура теории эволюции.
2. Учение Ч. Дарвина о естественном отборе (об эволюции
организмов).
3. Основные принципы и законы эволюции.
4. Происхождение жизни на Земле.
5. Успехи биологии во второй половине 19-го века.
Раздел 5. Происхождение человека.
1. Кто такие приматы? Дриопитек. Рамапитек.
2. Австралопитек - недостающее звено (человекообезьяна).
3. Первые люди – Homo erectus (питекантроп).
4. Неандертальцы – Homo sapiens neanderthalensis.
5. Кроманьонцы – современный человек (Homo sapiens sapiens).
6. Современные человеческие расы.
Раздел 6. Биология в 20 веке.
1. Генетика.
2. Иммунология.
3. Молекулярная биология и молекулярная генетика.
4. Непрерывность развития эволюционной теории или современные
представления биологической науки (по Л.Т. Татаринову).
Раздел 7. История и область исследований экологии.
1. Понятие экологии, определения, предмет и область исследований.
2. Зарождение и становление экологии
а) экология до Геккеля (зарождение)
б) экология после Геккеля (становление – 20 век).
3. Экология сегодня (по А.М. Гилярову), глобальные экологические
проблемы.
Раздел 8. Учение о биосфере В.И. Вернадского.
5
1. Общие принципы функциональной структуры экосистем (законы
Коммонера, закон Вернадского).
2. Учение о биосфере
а) Зарождение учения
б) Структура биосферы и биотический круговорот
в) Ноосфера, антропогенное воздействие на биосферу.
3. Ритмика в природе.
4. Биосферология
5. Экологические ориентиры цивилизации.
2 НАИМЕНОВАНИЕ ТЕМЫ
ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
И КРАТКОЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ТЕМА 1 (2 часа)
Задачи и цели курса "История и основные концепции биологии и
экологии". Понятие биологии, дифференциация биологических наук.
Структура дисциплины, организация изучения дисциплины.
Целью изучения дисциплины "История и основные концепции
биологии и экологии", в условиях углубляющейся дифференциации
биологии по узким направлениям исследований, является обеспечение
целостности биологического образования, сохранение у магистрантов
биологического (экологического) профиля комплексного современного
представления о живой природе и всеобщих задачах и проблемах
биологических наук.
Задачи дисциплины
В соответствии с программой подготовки магистров биологического,
экологического, лесного профиля преподается дисциплина "История и
основные концепции биологии и экологии". Изучение курса истории науки в
целом, связано с необходимостью понять цепь событий, ведущих к её
современному состоянию и определить возможные направления развития в
будущем. История биологии – история постановки проблем о живой природе
и путях их решения. Современная биология включает более 100 дисциплин,
возникших в разное время. Её дифференциация продолжается. Большинство
биологов – специалисты в какой-либо одной из биологических наук.
6
Дисциплина "История и основные концепции биологии и экологии"
входит в вариативную часть общенаучного цикла дисциплин подготовки
магистров, индекс М.1.2.3.
ТЕМА 2 (2 часа)
Основные обобщения и наиболее заметные успехи биологии. Достижения
биологии от Аристотеля до наших дней.
1.
Основные обобщения (положения) биологических наук.
Наиболее заметные успехи биологии
Явления жизни можно объяснить в понятиях химии и физики, не
привлекая для этого таинственной «жизненной силы». Самозарождение
живых существ, при существующих на Земле условиях, крайне
маловероятно.
2. Принципы классификации живых организмов – начало 18 века, К.
Линней (1735 г.).
3. Теория клеточного строения организмов – М. Шлейден, Т. Шванн,
начало, 19 века (1838, 1839 гг.).
4. Теория естественного отбора, на которой базируется концепция
эволюции органического мира – Ч. Дарвин, середина 19 века (1859 г.).
5. Генная теория (теория наследственности) – вторая половина 19 века:
а) законы наследственности – Г. Мендель (1865 г.);
б) хромосомная теория наследственности – А. Вейсман (1889 г.), У.
Сеттон (1902 г.), Т. Морган (1911 г.).
6. Выделение и выяснение роли ряда специфических органических веществ
– конец 19, начало 20 веков:
а) ферменты (энзимы) – Кирхгоф (1815 г.), Бюхнер (1897 г.) и др.;
б) витамины – Гопкинс (1900 г.), Функ (1911 г.) и др.;
в) гормоны – Бертольд (1849 г.), Старлинг (1905 г.) и др.;
г) антибиотики – Флеминг (1928 г.), Дюбуа (1939 г.) и др.
7. Открытия (силами молекулярной биологии и молекулярной генетики) в
области изучения физико-химических основ жизни и наследственности –
вторая половина 20 века:
а) расшифровка структуры ДНК – Крик, Уотсон (1953 г.);
б) расшифровка генетического кода – Ниренберг, (1961 г.);
7
в) расшифровка структуры белка – Кендрью, Прутц (1957 г.), Филипс
(1967 г.);
г) расшифровка регуляции биосинтеза белка – Жакоб, Моно (1961 г.);
д) расшифровка явления обратной транскрипции (от РНК к ДНК) –
Темин, Балтимор, (1972 г.).
8. Учение о биосфере, как о неразрывном единстве жизни на Земле со
средой обитания, – В.И. Вернадский, первая половина 20 века, (1926 г.).
Учение о биосфере получило развитие в биогеоценологии (учении о
биогеоценозе) – В.Н. Сукачев, вторая половина 20 века (1925, 1942, 1964
гг.).
Греческая биология и, фактически, античная наука в целом достигли
своего расцвета в лице Аристотеля (384-322 гг. до н.э.). Он основал
знаменитый лицей в Афинах, преподавал там и писал почти обо всех
предметах, от физики до литературы, от политики до биологии.
ТЕМА 3 (2 часа)
Биология в Средневековье. Эпоха возрождения. Рождение современной
биологии. Биология в 16-17 веках.
Средневековье – это тысячелетний период истории человечества, в
которой биологической науки практически не существовало. Это период
господства христианской церкви в Западной Европе, сопровождавшийся
упадком культуры, утратой интереса к естествознанию и господством
теологического толкования явлений живой природы.
Сохранение последовательности развития биологии от античных
греков до наших дней через Средневековье (сохранение научного наследия
греческих ученых) связано с именами арабских (мусульманских) ученыхбиологов и врачей: Ибн-Сина Абу Али (Авиценна) (980-1037), Ибн-Рошда
(Аверроэс) (1126-1198) и других.
В естественнонаучном плане, эпоха Возрождения (15 век) связана с
именем великого итальянского ученого Леонардо да Винчи (1452-1519). Его
интересы касались изучения кристаллов, растений, животных и человека, а
также истории Земли.
Середина 16 века ознаменовалась публикацией большого количества
достойных научных трудов в области ботаники, зоологии, систематики,
8
анатомии. В 1543 г. Итальянский анатом Андреас Везалий (1514-1564)
опубликовал книгу «О строении человеческого тела» – это был первый
корректный труд по анатомии человека и методам препарирования органов.
В целом, объяснение явлений жизнедеятельности с точки зрения
физических законов называлось «механистической» точкой зрения, в
отличие от «витализма» – ложного учения, проповедующего наличие
«жизненной силы», свойственной только живым существам.
В начале 17 века итальянским ученым Галилео Галилеем (1564-1642)
был изобретен микроскоп. Применение микроскопа в биологических
исследованиях открыло совершенно новый мир микроскопических существ и
положило начало микробиологии.
ТЕМА 4 (2 часа)
Происхождение жизни на Земле. Теории и гипотезы.
О происхождении органической жизни на Земле существует пять
основных концепций и целый ряд теорий и гипотез.
1.
2.
3.
4.
5.
Концепции происхождения жизни на Земле.
Жизнь была создана Творцом в определённое время – креационизм.
Жизнь возникла самопроизвольно из неживого вещества (её
придерживался ещё Аристотель, который считал, что живое может
возникать и в результате разложения почвы).
Концепция стационарного состояния, в соответствии с которой жизнь
существовала всегда.
Концепция панспермии – внеземного происхождения жизни.
Концепция происхождения жизни на Земле в историческом прошлом в
результате процессов подчиняющихся физическим и химическим
законам.
Теории и гипотезы.
1. Линейная теория акад. Александра Ивановича Опарина (1894-1980),
выдвинутая в 1924 г., базирующаяся на самозарождении органических
веществ из неорганических (и их накоплении без окисления при отсутствии в
атмосфере кислорода), т.е. возникновение жизни в результате длительной
эволюции углеродных соединений.
9
2. Возникновение биосферы по Владимиру Ивановичу Вернадскому
(1864-1945) основанное на принципе вечности жизни, существование на
самом раннем этапе развития, единого живого вещества, а также зарождении
живых существ в океане.
3. Теория Виталия Иосифовича Гольданского (1923-2001), представленная
в 1986 г., об образовании сложных органических веществ в пылинках
межзвездных облаков (при температуре 10°-20° К под действием УФизлучения).
4. Теория панспермии (космозоев), выдвинутая в 1865 г. немецким
медиком Германом Рихтером (1818-1876) и окончательно сформулированная
Сванте Августом Аррениусом (1859-1927), шведским биохимиком, в 1895 г.
Панспермия – гипотеза о повсеместном распространении во Вселенной
зародышей живых существ. Согласно этой теории на Землю из Космоса
(возможно с других планет) занесены готовые споры растений и
микроорганизмов (с метеоритами и космической пылью).
5. Теория У. Мартина (Германия) и М. Рассела (Великобритания)
утверждает, что первые живые организмы на Земле могли появиться внутри
камней, выстилающих дно океана. Крошечные полости внутри минералов
выступили в роли клеток (а именно – образующиеся в отложениях сульфида
железа (FeS) «соты», в горячих источниках на морском дне).
6. Гипотеза мира РНК. Идея РНК мира была впервые высказана Карлом
Вёзе в 1968 г., позже развита Л. Оргелем, окончательно сформулирована
американским молекулярным биологом Уолтером Гильбертом (родился в
1932 г.) в 1986 г. и продолжает развиваться (А.С. Спирин, 2003).
ТЕМА 5 (2 часа)
Биология в 18 веке: систематика, эмбриология, зарождение эволюционных
идей. Формирование биологии как науки в первой половине 19-го века.
Характерной чертой 18 века, века промышленной революции, можно
назвать резко возросший интерес к научному знанию. В 18 веке происходит
накопление материала не только в таких областях, как систематика,
морфология, анатомия и физиология, но и заметный прогресс наблюдается в
области эмбриологии, палеонтологии и биогеографии.
10
Многочисленные попытки систематизации животных и растений
(упоминавшиеся ранее от Аристотеля до Джона Рея) завершились
классификационной системой, принятой до настоящего времени,
построенной шведским ботаником Карлом Линнеем (1707-1778)
окончательно утвердившей принцип бинарной номенклатуры. Открытия в
области химии (открытие кислорода, углекислого газа, состава воды и др.)
помогли объяснить роль растений в круговороте веществ в природе. В 18
веке складывается представление о постепенном формировании органов у
животных и растений в эмбриональном развитии путем новообразования.В
18 веке зародились идеи теории эволюции. Так называемые
«трансформисты» критиковали постулат об абсолютной неизменяемости
видов.
Введение в 1802 г. термина биология (Ж.Б. Ламарком и Г.Р.
Тревиранусом) ознаменовало оформление биологии, как самостоятельной
обширной области знаний. Многие биологи стали высказывать мысли об
изменяемости, целесообразности организации и эволюции видов. Подобные
элементы эволюционных идей способствовали ревизии официальных догм
биологии и формированию учения Ж.Б. Ламарка. Жан Батист Ламарк
(1744-1829) – французский биолог, в 1802 г. в книге «Гидрология»,
утверждает, что поверхность Земли менялась постепенно, на протяжении
веков, под влиянием ныне действующих сил природы. В 19 веке
продолжились исследования онтогенеза и эмбрионального развития органов.
К 40-м годам 19 века завершилось формирование клеточной теории строения
организмов – одного из крупнейших обобщений биологии. Биология
постепенно стала превращаться в теоретическую и обобщающую науку.
ТЕМА 6 (2 часа)
Происхождение человека. Теории и гипотезы. Современный человек.
Еще в 18 веке господствующей точкой зрения касающейся прошлого,
была библейская из книги «Бытие». Она утверждала, что мир был сотворен
за шесть дней примерно 6000 лет назад. К середине 19 века, благодаря
исследованиям геологов, было доказано, что Земля существует миллионы
лет.
11
Наиболее ранние приматы Prosimiae были распространены около 80
млн. лет назад. В результате эволюции ранних приматов, в третичном
периоде текущей Кайнозойской эры, эпоха – олигоцен (40-50 млн. лет назад)
возникли три большие группы: обезьяны Нового Света Geboidea, обезьяны
Старого Света Cercopithicoidea и человекообразные обезьяны и человек
Hominoidea. К группе человекообразных относятся многочисленные
ископаемые обезьяны и обезьянолюди, человек и четыре рода современных
обезьян: гиббон, орангутанг, шимпанзе и горилла (семейство Pongidae). В
нижнеолигоценовых отложениях Египта (т.е. около 45 млн. лет назад)
найдены останки последнего общего предка группы обезьян Старого Света,
человекообразных обезьян и человека: парапитека (египтопитека). В
раннеплиоценовых отложениях в Индии и Кении (10-14 млн. лет назад)
обнаружены зубы и фрагменты челюсти следующего предка на
генеалогическом древе человека – рамапитека (Ramapithecus) –
обезьяноподобного животного с зубами и челюстями человеческого типа.
Первые останки человекообезьяны найдены в 1924 г. в Южной Африке
Непосредственного предка человека назвали Australopithecus africanus –
«южноафриканская человекообразная обезьяна». Человек прямоходящий
(Homo erectus) появился в тропиках в результате развития
австралопитековых около 1,3 млн. лет назад. Он имел прямую осанку и ходил
пружинящим шагом. Рост его достигал 165 см, вес – 70 кг. Эволюционные
изменения, приведшие к появлению рода
Homo, связывают в первую
очередь с изменениями в среде обитания приматов (переход к наземному
образу жизни в саванне), изменениями в пищевом рационе и в поведении.
Неандертальский человек (Homo sapiens neanderthalensis) впервые был
обнаружен недалеко от немецкого города Дюссельдорфа, в узкой и глубокой
долине одного из притоков Рейна, носящей название Неандерталь.
Исчезновение неандертальцев (или превращение их в кроманьонцев) очень
быстрое, по меркам эволюционных изменений и потому довольно
загадочное. Одна из логичных гипотез связывает это превращение с
развитием речевых способностей, другая ставит во главу угла меньшее
использование неандертальцами передних зубов, как встроенного орудия, в
результате усовершенствования обработки камня.
Генеалогических «древ» человека различными учеными построено
множество и далеко не все, например, считают австралопитека (или ряд его
12
подвидов) действительно предком человека. Да и не только австралопитека –
нет единого мнения и по поводу дриопитека, питекантропа и даже
неандертальского человека.
Две доминирующие модели происхождения современного человека –
Homo sapiens – теория замещения (модель "исхода из Африки") и теория
непрерывного регионального развития (мультирегиональная модель)
считают неандертальцев угасшей ветвью на генеалогическом древе человека.
Так или иначе, но неандертальский тип людей сменился кроманьонским.
Появление кроманьонцев (современный человек – Homo sapiens
sapiens) датируют 40 тыс. лет назад, они жили в конце ледникового периода.
Большинство ученых считает, что с появлением кроманьонца, т.е. человека
современного вида, процесс биологической эволюции человека завершился.
ТЕМА 7 (2 часа)
Теория эволюции. Истоки учения Ч. Дарвина, современные представления.
Планеты и звезды, земная кора, химические соединения и даже
химические элементы, состоящие из электронов, протонов, нейтронов и
других субатомных частиц, претерпевали постепенные закономерные
изменения, которые иногда называют эволюцией неорганического мира.
Теория эволюции органического мира представляет собой
применение этой концепции к живым организмам. В основе этой теории
лежит положение о том, что все разнообразные растения и животные,
существующие в настоящее время, произошли от более простых организмов
путем постепенных изменений, накапливавшихся в последовательных
поколениях.
По Ч. Дарвину, исторический процесс эволюции обуславливается
тремя факторами: изменчивостью, наследственностью и отбором
(искусственным или естественным).
Изменчивость вызывает появление новых свойств и признаков в
органах растения или животного.
Наследственность закрепляет эти новые свойства и признаки.
Отбор устраняет все организмы, не отвечающие:
– требованиям человека (искусственный отбор);
– окружающим условиям существования (естественный отбор).
13
Ч. Дарвин различал изменчивость:
неопределенную (индивидуальную) или наследственную (зависящую
от природы организма);
определенную (ненаследственную, зависящую от специфики внешних
условий).
Согласно современным представлениям, в основе индивидуальной
изменчивости лежат механизмы мутационных и комбинативных процессов.
В основе определенной (паратипической) изменчивости лежит действие
внешних условий.
ТЕМА 8 (2 часа)
Синтетическая теория эволюции, развитие эволюционной теории.
Синтетическая теория эволюции возникла из синтеза классического
дарвинизма и генетики популяций, успешно развивающейся в 1920-е – 1930е годы в Советском Союзе, США, Великобритании и Германии. В основе
синтетической теории эволюции лежит учение о микроэволюции с
признанием популяции, как элементарного носителя эволюции и
характеристикой элементарных явлений и факторов (Н.В. ТимофеевРесовский и др., 1977). Большой вклад в развитие теории эволюции внесли
русские учёные – Николай Алексеевич Северцов (1827-1885), зоолог и Алексей
Николаевич Северцов (1866-1936), эволюционист и особенно Иван Иванович
Шмальгаузен (1884-1963). Высшей точкой развития синтетической теории
эволюции было появление молекулярной генетики и раскрытие
генетического кода. Но последовавшие за этим открытия в области
механизма мутаций незаметно привели к серьезному кризису в
синтетической теории. Успехи молекулярной генетики уже привели к
пересмотру воззрений на механизм наследственных изменений и на
механизмы морфогенеза, тем не менее можно с уверенностью сказать, что в
теории эволюции важнейшее место по-прежнему занимает идея Ч. Дарвина о
естественном отборе. Теория эволюции непрерывно изменяется, охватывает
все новые и новые области биологии и уже давно переросла рамки
синтетической теории эволюции середины 20-го столетия. Большую роль в
новом развитии теории сыграли А.В. Яблоков, 1976, 1986; Н.Н. Воронцов,
1999; С. Гоулд, 2002; Л.П. Татаринов, 2005 и многие другие ученые.
14
ТЕМА 9 (2 часа)
Биология в 20 веке. Генетика. Иммунология. Молекулярная биология и
молекулярная генетика.
Биология 20-го века успешно развивалась во всех областях. Наиболее
существенные достижения второй половины века относятся к разделам:
эволюция органического мира, молекулярная биология и генетика.
Наибольший вклад внесён в познание молекулярных основ живой природы,
структуры генома ряда существ и механизмов реализации наследственной
информации.
Генетика (от греч. genesis – происхождение), наука о
наследственности и изменчивости живых организмов и методах управления
ими. В 1902 г. американский цитолог Уолтер Сеттон (1876–1916) указал,
что поведение хромосом подтверждает наследственные факторы по
Менделю, и предложил современную концепцию линейного расположения
единиц наследственности в хромосомах. Фундаментальные исследования в
области
хромосомной
теории
наследственности
принадлежат
американскому генетику Томасу Моргану (1866-1945) и его школе.
Советские ученые внесли большой вклад в развитие генетики. Работы
выдающегося ученого-генетика Николая Ивановича Вавилова (1887-1943)
создали генетические основы современной селекции и растениеводства.
Трагический этап в развитии генетики, и в целом в жизни нашей страны,
датируется 1930-ми – 1940-ми гг.: придание биологии классового и
партийного характера привело к постепенному запрету исследований во
многих её классических направлениях. Прежде всего была отвергнута
генетика, а ученые-генетики и другие, поддержавшие, так называемых
«идейных противников» были репрессированы.
Иммунология – (от лат. Immunitas – освобождение, избавление от чего
либо) – биологическая наука, изучающая защитные реакции организма,
направленные на сохранение его структурной и функциональной
целостности и биологической индивидуальности. Основоположниками её
можно считать английского врача Эдуарда Дженнера (1749-1823),
французского химика Луи Пастера (1822-1895) и русского биолога Илью
Ильича Мечникова (1845-1916)/, но только с середины 20-го века, благодаря
15
широкому использованию достижений биохимии, клеточной биологии и
генетики, началось интенсивное развитие иммунологии, как самостоятельной
биологической науки.
Молекулярная биология и молекулярная генетика – направления
биологии второй половины 20-го века, сделавшие прорыв в изучении
физико-химических основ жизни и наследственности. Их успехи связаны с
развитием не только биологии, но и смежных областей естествознания.
ТЕМА 10 (2 часа)
История и область исследований экологии. Понятие экологии. Зарождение
и становление экологии.
Термин экология составлен из двух греческих слов: «oikos» (ойкос) –
жилище, дом, местопребывание и «логос» – слово, знание, наука. Т.е., в
буквальном переводе, экология – наука о жилище, о доме. Родоначальником
экологии, давшим имя этой науке, считается немецкий зоолог Эрнст Генрих
Геккель (1834-1919). Экология – биологическая наука, изучающая
организацию и функционирование надорганизменных систем различных
уровней: популяций, биоценозов (сообществ), биогеоценозов (экосистем) и
биосферы. (Биол. энциклопед. словарь, 1989, с. 730).
Основоположником Российской школы экологов («отцом экологии»)
по праву считается профессор Московского университета Карл Францевич
Рулье (1814-1858). За свою короткую, 44-летнюю жизнь он выявил целый ряд
экологических закономерностей, обосновал многие экологические понятия,
проводил исследования по широкому кругу вопросов биологии.
В 1935 г. английский ученый Артур Тенсли (1871-1955) ввёл в
экологию понятие «экологическая система» (в работе «Правильное и
неправильное использование концепции и терминов в экологии растений»).
Выдающимся советским геоботаником Владимиром Николаевичем
Сукачёвым (1880-1967) создано учение о биогеоценозе (биогеоценология).
Сам термин «биогеоценоз» предложен В.Н. Сукачёвым в 1942 г.
Во второй половине 20-го века множество работ посвящается вопросам
общей экологии. Значительное внимание уделяется проблемам сохранения
природных ресурсов, рационального природопользования и охраны
природной среды.
16
ТЕМА 11 (2 часа)
Экология сегодня. Глобальные экологические проблемы.
В теоретическом базисе экологии на протяжении 20-го века произошли
серьезные изменения. Экология стала способна не только описывать (в том
числе и количественно) исследуемые структуры и процессы, но и объяснять
их, причем объяснение касалось как непосредственных механизмов,
лежащих в основе тех или иных явлений, так и возможностей их
эволюционного происхождения. От описания статики экологи перешли к
анализу динамики, в том числе к тем срытым процессам, которые
поддерживают стационарное состояние популяций, экосистем и биосферы.
Причиной обострившихся до предела к началу 21-го века глобальных
экологических проблем стали демографический взрыв и одновременная
научно-техническая революция.
Один из основоположников исследований по проблемам окружающей
среды в нашей стране, ученый-геолог Александр Леонидович Яншин (19111999) перечислил главные экологические проблемы, возникшие под
влиянием антропогенной деятельности:
1. Нарушение озонового слоя.
2. Обезлесивание и опустынивание территорий.
3. Загрязнение атмосферы и гидросферы.
4. Выпадение кислотных дождей.
5. Уменьшение биоразнообразия.
ТЕМА 12 (2 часа)
Учение о биосфере В.И. Вернадского и его актуальность сегодня. Ноосфера.
Ритмика в природе. Биосферология.
Учение о биосфере создано выдающимся русским
ученымэнциклопедистом, натуралистом и геохимиком Владимиром Ивановичем
Вернадским (1863-1945) в первой половине 20-го столетия.
По В.И. Вернадскому, биосфера есть поверхностная оболочка Земли,
глубоко переработанная живым веществом былых геологических эпох и
17
содержащая в наше время, как разные формы активной жизни, так и следы её
геохимической активности в прошлом.
В.И. Вернадский сумел увидеть, понять и объяснить способность
живого вещества биосферы не только приспосабливаться к окружающему её
неорганическому миру, но и приспосабливать к своим потребностям
неорганическую природу в масштабах геологического времени.
Постепенное развитие живого вещества в пределах биосферы Земли
приводит к изменению качественного состояния самой биосферы, к переходу
её в ноосферу. Под ноосферой понимают сферу взаимодействия природы и
общества, в котором разумная деятельность людей становится главным,
определяющим фактором развития.
Развитие человеческого общества создаёт и серьёзные проблемы для
самого существования биосферы.
Становым хребтом организованности биосферы служит система
ритмов. Ритмикой называется повторяемость во времени комплекса
процессов, которые развиваются в одном направлении (Войткевич,
Вронский, 1989, с. 107). Значение ритмики исключительно велико для
биосферы, так как в ней идёт фиксация солнечной энергии растениями, а
также происходит развитие органического мира и его эволюция.
Постепенно в современной науке приживается новый термин –
«биосферология» (Реймерс, 1992; Кобылянский, 2003). Биосферологию
можно обозначить как учение о биосфере, законах ее строения,
функционирования и развития.
ТЕМА 13 (2 часа)
Антропогенное воздействие на биосферу. Экологические ориентиры
цивилизации.
В конце ХХ столетия, когда человечество столкнулось с глобальными
проблемами, с новой силой зазвучали вопросы о правильности выбора путей
развития, принятых в западной (техногенной) цивилизации, и как следствие –
об адекватности её мировоззренческих ориентаций и идеалов. В современной
ситуации формируется новое видение природной среды, с которой человек
взаимодействует в своей деятельности. Она начинает рассматриваться не как
конгломерат изолированных объектов и не как механическая система, но как
18
целостный живой организм, изменение которого может приходить лишь в
определённых границах. Нарушение этих границ приводит к изменению
системы, её переходу в качественно иное состояние, способное вызвать
необратимое разрушение целостной системы.
Конец 20-го века подвел человечество к рубежу, за которым оно
становится единым организмом и приобретает общую цель, которую, может
быть, пока далеко не все осознают.
Эту цель Н.Н Моисеев (2001) формулирует так: «утверждение и
сохранение планетарного гомеостаза популяции homo sapiens».
ТЕМА 14 (2 часа)
Методология науки. Метод и методология. Методология научного
исследования. Методологические проблемы биологии.
Методология науки, в традиционном понимании, – это учение о
методах и процедурах научной деятельности, а также раздел общей теории
познания, в особенности теории научного познания и философии науки.
Метод – это способ достижения какой-либо цели, решения конкретной
задачи, рассматриваемый как совокупность приемов или операций
практического или теоретического освоения (познания) действительности.
Методика – это совокупность приемов и методов, выполняемых по
определенным правилам и в определённой последовательности для
достижения поставленной цели.
Методология – учение о структуре, логической организации, методах
и средствах деятельности.
Метод (греч. methodos) - в самом широком смысле слова - "путь к
чему-либо", способ деятельности субъекта в любой ее форме. Понятие
"методология" имеет два основных значения: система определенных
способов и приемов, применяемых в той или иной сфере деятельности (в
науке, политике, искусстве и т.п.); учение об этой системе, общая теория
метода, теория в действии.
В структуре общенаучных методов и приёмов чаще всего выделяют три
уровня:
I. Методы эмпирического исследования;
II. Методы теоретического познания;
19
III. Общелогические методы и приемы исследования.
Методология биологии выступает как комплекс мер на пути создания
теорий организации и развития живой природы – основного предмета
изучения биологии.
В настоящее время в биологии методологические проблемы достаточно
осознаны. К ним относятся такие важные проблемы, как природа и
особенности биологического познания и знания, сущность биологического
закона и реальности, идеалы науки, на которые биология ориентируется
сегодня или должна ориентироваться, столкновение разных парадигмальных
подходов (концепций) в биологической науке, формы организации
биологического знания, осмысление современного этапа развития биологии и
другие.
ТЕМА 15 (2 часа)
Подведение итогов. Соответствие изученного курса поставленным целям и
задачам. Заключение.
Анализ изученного материала, поставленных в начале изучения задач и
результатов обучения. Оценка соответствия тем практических занятий
задачам и поставленной цели.
Дисциплину
рекомендуется
изучать
путем
систематической
проработки
лекционного
материала,
самостоятельной
проработки
рекомендуемой литературы, периодических изданий и новейших сведений из
интернет-библиотек.
Курс включает в себя не менее шести часов занятий в интерактивной
форме. Интерактивные занятия (технологии «Кейс-стади (Case-study)»,
«Критическое мышление», «Дебаты» и др.) предполагают значительное
участие в представлении, обсуждении и анализе информации самих
студентов, заранее подготовленных по соответствующей тематике.
Интерактивные занятия направлены на проявление студентами магистратуры
инициативы и самостоятельности в освоении теоретических положений,
более глубокое и осмысленное освоение программы курса.
20
3 ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ
1. Биология: определение, предмет изучения, задачи, основные разделы.
2. Основные обобщения (положения) биологии.
3. Античные представления о живой природе: Гиппократ, «Лестница
существ» Аристотеля, труды Теофраста.
4. Значение для развития биологии трудов арабских учёных
Средневековья (Авиценны, Аверроэса и др.).
5. Эпоха Возрождения: Леонардо да Винчи.
6. Успехи биологии в 16-17 веках, микроскописты.
7. Систематика: зарождение (16 век), становление (18 век), современные
представления.
8. Зарождение эволюционных идей в биологии в 18 веке, их развитие в 19
веке, трансформизм, понятие эволюции.
9. Основные идеи Ж.Б. Ламарка.
10. Учение Ч. Дарвина о естественном отборе.
11. Теория эволюции органического мира как объединяющая концепция
биологии.
12. Основные концепции, теории, гипотезы происхождения жизни на
Земле.
13. Происхождение человека: современные представления биологии.
14. От австралопитека до кроманьонца и современного человека.
15. Генетика: история развития, трагический этап в развитии генетики в
СССР, современные проблемы, задачи.
16. Основные достижения молекулярной биологии и молекулярной
генетики.
17. Непрерывность развития теории эволюции, современные
представления.
18. Экология: определения, предмет исследований, задачи.
19. Области исследований экологии.
20. Зарождение экологии как науки в мире и в России (18-19 века).
21. Становление экологии (20 век), биогеоценология, учение о лесе.
22. Глобальные экологические проблемы.
23. Учение о биосфере: зарождение, становление, современные
представления.
21
24. Экологические ориентиры цивилизации.
25. Методологические проблемы биологии.
7 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК (рекомендуемая литература)
Основная литература
1. Матвеев, С.М. История и основные концепции биологии и экологии :
тексты лекций / С.М. Матвеев; ФГОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж,
2009. – 112 с.
2. Юсуфов, А. Г. История и методология биологии: Учеб. Пособие / А.Г.
Юсуфов, М.А. Магомедова. – М.: Высш. шк., 2003. – 238 с.
Дополнительная литература
1. Азимов, А. Краткая история биологии. От алхимии до генетики /А.
Азимов; Пер. с англ. – М.: Центрполиграф, 2004. – 223 с.
2. Алимов, А.Ф. Об экологии всерьез /А.Ф. Алимов // Вестник РАН. - Т.
72. - № 12, 2002. - С. 1075-1080.
3. Биологический энциклопедический словарь / Под ред. М.С. Гилярова. –
М. Советская энциклопедия, 1989. – 864 с.
4. Вернадский, В.И. Биосфера. Избранные труды по биогеохимии / В.И.
Вернадский /. - М.: Мысль, 1967. – 374 с.
5. Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста //В.И. Вернадский. М., 1988.
6. Вилли, К. Биология / К. Вилли; Пер. с англ. – М.: Мир, 1968. – 808 с.
7. Войткевич, Г.В. Основы учения о биосфере / Г.В. Войткевич, В.А.
Вронский. – М.: Просвещение, 1989. – 160 с.
8. Гиляров, А.М. Перестройка в экологии: от описания видимого к
пониманию скрытого / А.М. Гиляров // Вестник РАН. - Т. 75. - № 3,
2005. – С. 214-223.
9. Глобальное потепление: Доклад Гринпис / Под ред. Дж. Леггета; Пер. с
англ. – М.: МГУ, 1993. – 272 с.
10. Горышина, Т.К. Экология растений: Учеб. пособие / Т.К. Горышина. –
М.: Высшая школа, 1979. – 368 с.
11. Жуковский, П.М. Ботаника /П.М. Жуковский.– М.: Колос, 1982.–623 с.
22
12. Иди, М. Недостающее звено / М. Иди; Пер. с англ. – М.: Мир, 1978. –
156 с.
13. Израэль, Ю.А. Берегите биосферу / Ю.А. Израэль, Ф.Я. Ровинский. –
М.: Педагогика, 1987. – 128 с.
14. История биологии с древнейших времен до ХХ в. / Под ред. С.Р.
Микулинского. – М.: Наука, 1972. – 563 с.
15. История биологии с начала ХХ в. до наших дней / Под ред. Л.Я.
Бляхера. – М.: Наука, 1975. – 657 с.
16. Кобылянский, В.А. Философия экологии. Учебн. пособие /В.А.
Кобылянский. – М.: ФАИР-ПРЕСС, 2003. – 192 с.
17. Констэбл, Дж. Неандертальцы / Дж. Констэбл; Пер. с англ. – М.: Мир,
1978. – 159 с.
18. Котляков, В.М. Глобальные изменения климата: антропогенное
влияние или естественные вариации? / В.М. Котляков // Экология и
жизнь. - № 1, 2001. – С. 44-47.
19. Матекин, П.В. История и методология биологии. Развитие
фундаментальных концепций в биологии / П.В. Матекин. – М.: МГУ,
1982. – 165 с.
20. Моисеев, Н.Н. Размышления о рациональном обществе / Н.Н. Моисеев
// Экология и жизнь. - №1 (18), 2001. – С. 7-12.
21. Палехова, П.В. Что изучает экология? / П.В. Палехова // Экология и
жизнь. - № 4 (16), 2000. – С. 32-35.
22. Придо, Т. Кроманьонский человек / Т. Придо; Пер. с англ. – М.: Мир,
1978. – 158 с.
23. Простаков, Н.И. Биоэкология: Учеб. пособие / Н.И. Простаков. –
Воронеж: ВГУ, 1999. – 271 с.
24. Рьюз, М. Философия биологии /М. Рьюз; Пер. с англ. – М.: "Прогресс",
1977. – 320 с.
25. Скуфьин, К.В. Экология и охрана природы: Учеб. пособие / К.В.
Скуфьин. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 1986. – 280 с.
26. Соколов, Ю.Н. Циклы как принципиально новая методология научного
исследования / Ю.Н. Соколов // Циклы: Материалы V Междунар.
конф.– Ставрополь: изд-во СКГТУ, 2003. - Т.1. – С. 51-71
27. Степин, В.С. Новые ориентиры цивилизации /В.С. Степин //Экология и
жизнь. - № 4(16), 2000. – С. 4-7.
23
28. Татаринов, Л.П. Контуры современной теории биологической
эволюции /Л.П. Татаринов // Вестник РАН. - Т. 75. - № 1, 2005. – С.
36-40.
29. Трибис, Е. Законы живой природы / Е. Трибис. – М.: Риполклассик,
2002. – 384 с.
30. Уайт, Э. Первые люди / Э. Уайт, Д. Браун; Пер. с англ. – М.: Мир,1978.
– 156 с.
31. Харченко, Н.А. Экология: Учебник /Н.А. Харченко, Ю.П. Лихацкий. –
М.: МГУЛ, 2003. – 399 с.
32. Яншин, А.Л. Потепление климата и другие глобальные экологические
проблемы на пороге ХХI века / А.Л. Яншин // Экология и жизнь. - № 1
(18), 2001. – С. 43-44.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ………………………………………………………..……………… 3
Содержание разделов дисциплины …………………………..……………… 5
Наименование темы и краткое содержание практических занятий …………. 6
Вопросы к зачету ……………….………………………………………....…… 10
Библиографический список (рекомендуемая литература) ………….………. 11
24
МАТВЕЕВ СЕРГЕЙ МИХАЙЛОВИЧ
История и основные концепции биологии и экологии
Методические указания к практическим занятиям
по направлениям подготовки магистров
250100.68 – Лесное дело
250700.68 – Ландшафтная архитектура
Редактор С.Ю. Крохотина
Подписано в печать ….10.2014. Формат 60×90 1/16 Объем ….п.л.
Усл. п.л. Уч.- изд. л. Тираж … экз. Заказ № ….
________________________________________________________________
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
РИО ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8
Отпечатано в УОП ФГБОУ ВПО «ВГЛТА»
394087, г. Воронеж, ул. Докучаева, 10
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
26
Размер файла
277 Кб
Теги
экологии, основные, концепция, матвеева, практическая, биологии, история, работа
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа